时间:2023-03-21 17:04:19
导语:在冬季房屋建筑论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
[论文摘要]近几年,随着“以人为本”设计理念的提出,人们对住宅的舒适性要求越来越高,建筑能耗也随之增高。据统计,目前我国建筑能耗约占国民经济总能耗的25%左右,且呈上升趋势。另一方面,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,“城市热岛效应”日益严重,使环境日益恶化。我国建筑节能的重点应为:建筑本体的节能、采暖系统节能、提高照明和其他电器的效率、大型公共建筑节能。
随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。
一、世界其他国家在节能建筑方面的作为
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。
日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
二、中国建筑能耗基本情况和几本问题
我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。
我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。
我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。
三、我国学要发展的重点领域
1.优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。
2.建筑围护结构材料和部品
开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。超级秘书网
3.建筑中的可再生能源技术
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。
4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。
四、结束语
虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国!
参考文献:
[1]龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望.能源工程,2001,(02)1-6.
[2]龙惟定.我国的能源形势和建筑节能.第十一届全国空调技术信息网大会论文集.中国建筑工业出版社,2001,(05).
[3]白胜芳.节约能源保护环境[N].中国建设报(中国建材),2003,(108).
[4]贾怀东.开发节能住宅是企业进化的标志.城市开发,2007,(22).
[5]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001,(7):6-7.
[6]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施[J].甘肃科技,2002,(2):37.
[7]刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用[J].能源工程,2001,(2):12-15.
关键词:混凝土、裂缝、温度、成因、措施
中图分类号:TU37文献标识码: A
前言
随着我国建筑行业的快速发展,钢筋混凝土结构在工程中得到广泛应用,但同时由于混凝土结构的裂缝问题而引发的质量问题也开始凸显。建筑混凝土结构的裂缝现象是建筑中较为普通的现象,其主要表现在钢筋混凝土构件中。根据工程实践和对材料的微观分析,建筑混凝土结构裂缝是不可避免的,在施工过程中可以对其危害程度进行控制。因此要通过加强结构设计,来减少裂缝产生的危害程度,控制裂缝发展。
裂缝成因
由于受房屋建筑设计单位和施工单位企业资质、资金状况、施工技术、监理等因素的影响和限制,各组织单位之间的设计水平和施工质量也是良莠不齐。有的设计单位在房屋建筑初步设计阶段,考虑的不够周全,没有对当地施工环境(温度、湿度、地质条件等)进行认真的分析,导致变形缝设置位置和伸缩不当、建筑结构不合理等设计缺陷,从而降低了房屋建筑的刚度要求,使混凝土在凝结过程中承受的拉压应力出现的过早、过大,进而导致出现各种裂缝等。
在施工和使用过程中,引起建筑混凝土结构开裂的原因很多,当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当时,都非常容易产生裂缝。在设计构造时,由于考虑不周,结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;在构造处理不当时,现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋;以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,就会出现裂缝。另外,当混凝土表面湿度变化较大或发生剧烈变化(如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束),也往往导致裂缝。
温度裂缝通常出现在大体积或温差变化过大区域的混凝土工程结构中,混凝土工程在浇筑工作结束后,其硬化期间水泥水化会产生大量水化热。因为混凝土体积过大,水化热大量聚集到混凝土的内部,并且这种现象非常不易挥发,致使混凝土内部的温度不断升高,但是混凝土的表面散热性较好,这样就使得形成较大的内外温差,致使混凝土结构温差导致外部和内部的热胀冷缩程度大不相同,使得混凝土表面出现较大拉应力。当混凝土表面的拉应力过高时,混凝土结构就会有裂缝出现,该类裂缝通常发生于混凝土工程施工后期。在工程施工建设过程中,如果温度出现较大裱花,或者混凝土遭受寒潮袭击,都会致使混凝土的表面温度下降,从而致使收缩现象发生。混凝土的表面收缩会使得混凝土内部受到约束,致使更大拉应力产生,从而形成混凝土裂缝,这类裂缝一般只形成于混凝土表面的较浅范围内。
温度裂缝走向一般都没有特定规律,混凝土结构裂缝通常都是纵横交错的,梁板类较大长度的结构,其裂缝大多与短边平行,裂缝会沿着长边依次分段出现。裂缝的宽度不一致,受到温度变化的影响会出现一定差异,夏季时裂缝较窄而冬季时裂缝较宽。高温膨胀会引起混凝土中间粗两端细缝的出现,这种裂缝会导致钢筋锈蚀,使得混凝土出现碳化现象,致使混凝土抗疲劳能力、抗渗能力以及抗冻融能力降低。
施工中的温度与裂缝控制
1、从材料、配合比方面采取技术措施
(1)选用中低热的水泥品种
造成混凝土上升的唯一热源就是水泥的水化热,它取决于水泥的品种和水泥用量,资料表明,不同品种与标号的水泥有着显著的差异。在水泥用量相同的条件下,尽可能地选用中低热水泥,可以显著地减少水化热含量,从而有效地减少混凝土的温升。
(2)尽量减少单位体积混凝土的水泥用量
尽量减少单位体积混凝土的水泥用量,目的也就是为了减少水泥的总发热量,削减混凝土的温升值。在配合比设计中常用的方法有:利用混凝土的后期强度、掺加粉煤灰、掺加减水剂。
(3)掺加缓凝剂
在混凝土掺加适量的缓凝剂,能够在一定程度上延缓水泥的水化作用,减缓水化热的释放速率。它的作用是推迟热峰出现时间,同时也降低了温度峰值。通过延缓水化热释放速率,可以让更多的热量通过界面散失出去,用来升温的部份则大为减少,从而使混凝土的温度峰值得到削减,出现时间也相应延迟。
2.控制温度的措施:
(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中水泥用量;
(2)拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;
(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。
3.收缩裂缝的预防措施
(1)减少混凝土自身的收缩性, 如选取用铝酸三钙含量低, 细度不过细,稳定性较好的水泥, 不宜选用矿渣、火山灰水泥, 砂采用中砂或粗砂, 不宜采用细砂, 采用规格和级配良好的碎石, 选用高效减水剂, 降低水灰比, 单方水泥用量和单方用水量, 使混凝土的内部组成密实骨架结构。添加聚合物或纤维可使砼具有良好的抗裂性。
(2)加强施工质量控制, 混凝土浇注前应对模板或基础进行洒水湿润或降温(防冻)处理, 混凝土振捣充分、均匀、适当, 控制好混凝土的拌和温度及浇注温度, 为了减少沉降裂缝, 可在混凝土浇注后 1h-15h 内,混凝土初凝前,对混凝上进行二次振捣或二次抹压, 当混凝土浇注到变截面时,如箱梁及工梁的翼板根部或板梁的铰区部位,宜稍作停留,待混凝土泌水沉降后再行浇注,都有助于避免该部位裂缝的产生。加强混凝土结构的养护,做到及时周到,保证湿度,减少结构自身内外层温差及结构与环境之间的温差, 避免构件受晒、受干、受风、受冻, 再次从设计角度, 适当提高砼标号, 增加抗裂钢筋, 加大保护层厚度, 减少截面突变, 也有助于减少收缩裂缝。
4.混凝土干缩裂缝的处理措施分析
(1)选择收缩量比较小的水泥进行混凝土配比,普通水泥的干缩要低于矿渣水泥。(2)混凝土干缩会受到水灰比影响,水灰比较大时干缩现象就会越严重,所以,在混凝土调配过程中,设计时应尽可能的将水灰比备用材料控制好,同时应才加适合的减水材料。(3)严格管控混凝土耗材和混凝土拌合的配比量,混凝土用水量一定不能大于配比设计所给出的用水值。(4)强化混凝土早起养护力度,并且应适当对混凝土养护时间进行延时。在北方冬季天施工时,应注意将混凝土的保温时间适当延时,并且使用涂刷养护材料的方式对其进行养护。(5)在混凝土工程结构内设置适合的收缩细缝。
结束语
建筑工程是一项复杂的定制型工程,在进行工程设计时需要考虑的因素较多。为了提高建筑安全,减少混凝土结构裂缝,进行结构设计时要引起足够的重视,通过措施预防、技术防备等措施,来减少混凝土裂缝带来的建筑危害。
参考文献
1.李进亮. 浅议水工混凝土裂缝的预防与控制[J].科技资讯,2011,9.
2.丁红强. 浅议水工混凝土裂缝的预防与控制[J].西部探矿工程,2010,7.
3.杨树永 谈谈建筑混凝土结构中常见裂缝问题 [期刊论文] 《赤子》 -2012年7期
4.陈麟 谈谈建筑混凝土结构中常见裂缝问题 [期刊论文] 《中国集体经济》 -2008年16期
关键词:建筑屋面;渗透原因;防治办法;探究
建筑施工中一直困扰人们的一个问题就是建筑防水,其中的一些渗漏问题在建筑过程中被称作为“建筑癌症”。部分建筑物在竣工完成的当年就会出现非常严重的渗透现象。我国虽然已经在防水材料质量方面下了很多的功夫,可是依旧有很多渗透现象发生,严重的影响着建筑质量,所以,建筑工作者想要提高建筑物的质量,一个首要问题就是要找寻建筑物渗透的原因,并针对其原因做好防渗措施,对此,笔者在下了详细介绍。
一、对引起建筑屋面出现渗透的原因进行分析
(一)屋面渗透与防水材料有关
建筑所使用的防水材料质量的好坏与防水工程是否能够做好有直接关系。现在我国有着较多的防水材料种类,产品有着不同的质量,很多劣质防水材料被人们引进市场,导致防水材料的市场变得非常的混乱。
假如选择了不配套的卷材和胶黏剂就会出现渗漏,不合理的选择防水材料就会导致屋面的防水层老化速度加快,同样也会有渗漏问题出现。
(二)屋面渗透与设计因素有关
我国一直都没有制定出一套完整的防水设计规范,这样设计人员就没有相应的规范进行参照,导致对于各个类型的建筑该如何进行防水设计不了解,更不知道该使用怎样的防水材料[1]。很多建筑物屋面有着非常差的整体刚度或是各部分有着非常大的刚度差异,致使屋面发生变形,出现过大的位移,进而出现裂缝现象;还有很多屋面设计了较小的坡度或是没有设计足够的排水管等,导致屋面因为排水不通畅而出现大量积水,这样柔性防水层的老化速度将会加快,随之就出现了渗透。
(三)屋面渗透与施工队伍的建设有关
我国如今招收建筑人才依旧采用资质审查的方法,这已经不能与我国国情相符合,以致在建筑行业中工作的管理者也不知道,一个持有特级资质的建筑施工队伍,他们的施工技术以及管理水平,在某些时候还不如持有二级资质的建筑施工队伍。这主要就是因为在当今劳资制度之下,很多单位当中的施工人员都不是非常的固定。在实际施工中,一个对质量、品牌和管理都非常重视的项目经理带领出的施工队伍一定比那些只是走形式的施工队伍有更高的工程质量。所以,施工队伍的组建与建筑屋面渗透问题有着密切的关系。
(四)屋面渗透与管理维护有关
现在很多单位在房屋管理方面只重视建筑,而忽略管理,当房屋建筑完成之后,没有专门的管理人员来检查屋面,也就不能及时的处理一些局部缺陷,随着时间的推移,此缺陷就会逐渐扩大,开始破坏屋面节点,最终导致屋面发生渗漏[2]。想要防止此现象的发生,就需要建筑管理者定期对建筑屋面进行检查,对于那些存在问题的屋面要进行及时处理。
二、具体的防治办法
(一)从防水材料方面进行防治
在屋面工程当中使用的一切防水材料一定要具备证明其质量的文件,同时还要通过检测部门的认证,保证材料的质量与我国相关标准相符合。当材料被运到施工现场以后,需要施工单位根据有关规定进行相应的取样复检,在复检合格之后再制定出复检试验报告,在这一工作完成之后才可以将其应用在防水工程当中,一定不能将那些与规格不符的材料应用到工程中。
(二)从防水设计方面进行防治
首先,设计人员一定要对一些相关技术以及规范进行认真学习,对屋面的防水设计加强重视,将防水设计的水平提升上来。同时还要将防水技术规范认真的贯彻到整个施工过程当中,并认真执行。
其次,在进行现场施工指导时,设计人员需要对工程的特点以及施工地点的自然环境进行分析,然后结合屋面防水设计的相关要求来对防水构造进行设计。
最后,对设计人员进行定期培训,使设计人员提高自身的技术素质。除此之外,还要对建筑的防水设计进行规范,由各级行政主管部门对防水设计进行监督以及有效管理。
(三)从防水施工方面进行防治
首先,对施工加强管理,使防水工程的质量可以得到保证。对施工人员进行培训,使施工人员可以具备更高的专业素质,构建一支防水建设队伍。防水工程应该由一支专业技能过硬的队伍来进行建设,一定不能将防水施工交给那些没有资质证书的施工单位,在具体的施工过程当中应该按照施工的层次和工序来检查质量,当质量合格之后才可以实施下一道工序作业[3]。
其次,在屋面防水应用过程中一定要对防水层、粘结强度以及粘结面加强重视,只有这样才能够使屋面防水效果得到保证,其主要技术为:一是,要按照设计质量的标准来找平层,要彻底地将施工现场清理干净。二是,平面结构以及里面结构在连接上都应该做成圆角,在其上端一定要建设滴水结构;对于那些复杂的部位一定要事先做好处理,并加设相应的附加层。在防水施工过程中只有处理好这些方面,才能够使屋面有更好的防水效果。
(四)从管理维护方面进行防治
在房屋被使用之后,物业管理部门或是施工单位一定要派相关专业人员对屋面进行相应的管理,经常对其进行检查和清理,一旦发现有缺陷出现就要给予相应的处理。一定不能在施工完成的防水层之上打孔,也不能将杂物堆放在屋面之上;在雨季来临之前要进行相应的检查和清扫,对于出现问题的部位进行维修处理,并认真做好保养记录;当冬季过后,要及时的把屋面上的积雪清扫干净,防止雪水破坏屋面上的防水层。
结 语:
总而言之,防水工作是建筑工程中必须加强重视的问题。防水工程的质量、施工、设计以及材料等方面有着非常密切的关系。想要使建筑屋面有更好的防水效果,一定要选择那些质量好的防水材料,认真做好设计、施工和管理工作。
参考文献:
[1] 张剑.试论建筑屋面渗漏诱因与整治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2014(36):6308-6309.
【关键词】绿色建筑设计;新能源;节能措施;有效方法
一、引言
随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,如何实现绿色建筑设计的节能已经成为当前各国关注的重点,我国是建筑大国,也是能源消耗大国,如何实现通过设计使建筑节能对我国具有十分重要的意义。建筑设计工作者要充分认识我国建筑设计的现状,要重视在自己的建筑设计实践中对节能设计的探索,这是社会经济发展的客观需要,也是促进我国房筑设计水平不断提升的重要力量,要结合我国房屋建筑设计的实际情况,不断的在实践中总结,在设计中探索,要将节能设计的观念融入到建筑设计的每一个细节中去,为我国房屋建筑设计总体水平的提高做出自己的贡献。
二、建筑设计中建筑节能的有效措施
2. 1 建筑屋面节能措施
建筑屋面的节能措施主要有以下几点:其一,在选择屋面保温层时,应尽量采用密度较大、导热系数高的保温材料,以免造成屋面重量和厚度过大,影响保温效果;其二,不得采用吸水率较大的保温材料作为屋面保温层,以免屋面湿作业时保温层吸入大量水分造成保温效果降低。若是必须采用吸水率较高的保温材料,应当在屋面上设置排气孔,这样有利于保温层中的水分排出,进而确保保温效果,达到节能的目的。
2. 2 建筑墙体节能措施
墙体是整个建筑围护结构的主体,墙体材料保温性能的优劣将会直接影响到建筑的耗热量。为此,必须对墙体节能加以重视,具体可采取以下节能措施:对于新建的建筑可以使用空心砖墙或是采用复合墙体技术。目前新型的墙体材料主要是用混凝土、水泥和砂等材料或是掺入适量的粉煤灰、煤矸石等制定非粘土砖和建筑板材。这种材料具有保温隔热、高强轻质、节能环保等优点,并且能够进一步改善建筑功能增大建筑面积。使用一些新型材料再辅以一定的空气间层,不仅能够有效地降低容重,保温性能也大幅度体改,节能效果十分明显。
2. 3 建筑门窗节能措施
建筑上的门窗是能耗散失最为严重的部位,其占据建筑总体能耗相当大的比例,其中传热损失约为33%、冷风身体偶约为33%,为此,在确保采光、日照、正常通风的基础上,尽可能减小门窗洞口的面积,并提高其气密性,有主图增强门窗自身的保温性能,进而减少传热量,达到节能的目标。门窗节能的主要措施如下:其一,对窗墙比进行控制。建筑窗墙比具体是指门窗洞口面积与建筑立面单元面积之间的比值,按照我国JGJ26-1995中的有关规定,北向与东向的窗墙比不得超过20%,西向不得超过30%,而南向则不得超过35%;其二,提高外窗的气密性。通过提高外窗的气密性能够进一步减少冷空气的渗透。按照GB7107中的规定一般建筑外墙的气密性等级不得低于四级,外墙为玻璃幕墙时气密性等级不得小于3级。除此之外,还应当满足以下条件:外窗气密性在10Pa压差下,空气渗透量不应大于1.5立方米;其三,合理使用新型材料。纳米透明隔热涂料能够有效地减少渗透量、传热量和太阳辐射能,这样便可以实现门窗节能的目标。
三、建筑节能设计中的新能源应用
以人类社会目前消费的能源来看,包括建筑使用消费的能源,主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源资源十分有限,并且不可再生,终究要枯竭。而利用太阳能、地热以及其它非常规能源给建筑物采暖、制冷、供热水甚至供电,可减少对常规能源的需求,具有非常重要的意义。
3.1 太阳能热水系统
太阳能作为一种能量密度相对较低的全新环保资源,当前有关太阳能的热利用技术已经相对成熟,我国也逐渐成为世界上最大的太阳能热水器生产国与使用国。但是也应认识到,当前我国综合利用太阳能热水器的技术水平较为滞后,无论是太阳能的使用、安装还是管理,都处于一种混乱状态,不利于建筑的外观美观性。因此,为了更好地发挥太阳能效应,综合考虑环境、经济、技术等因素,协调各方面的关系,应该在建筑中融入统一的太阳能体系,实现太阳能与建筑的一体化发展,将成为今后必然趋势。
3.2 太阳能发电系统
有关太阳能的电池发电系统及其应用,主要遵循光伏效应原理,将太阳的辐射能转化为可应用的电能。当前,在西方发达国家已经获得成功经验,但是由于该技术的成本较高,目前难以大面积推广使用。但是在一些高档住宅区或者公共建筑中,可优先考虑使用这一全新技术,不断积累设计的经验,当各种理论、技术成熟之后,太阳能发电系统的成本也将随之降低,并作为今后辅助建筑能源的重要形式之一,在可持续发展的能源结构中占有一席之地。
3.3 地热资源系统
在新能源和可再生能源大家族中,地热是目前最现实和最具竞争力的天然能源之一,采用地源热泵技术利用地热资源可冬季采暖,夏季制冷,节能效果十分理想,且具有常规采暖系统不具备优点。
四、加强建筑节能设计的几点建议
首先,应当做好建筑节能规划。在建筑设计阶段,应当认真做好选址、分区、建筑朝向、道路布局、建筑间距以及外部空间结构等方面的工作,以此来提高建筑节能设计效果;其次,在具体设计中应当制定科学的照明节能方案。较为有效的照明节能措施有选择节能光源、选择节能的照明设备、选择最佳的照明线路、合理布设开关、充分利用天然光照明等等;再次,加强采暖节能。对于北方地区的建筑而言,由于冬季较为寒冷需要进行采暖,为了解决采暖能耗较高这一问题,应当做好室内采暖保温工作,具体可采取如需爱措施:对采暖管网进行合理规划,尽可能缩短室外供暖管道的长度,并做好管道的保温工作,以此来提高室外管道的热源输送效率。同时应优选采暖设备,并改善采暖供热系统的设计和运行管理,这样有利于提高锅炉的运行效率。此外,还应对采暖供热方式加以优化,在各方面条件允许的前提下,应优先考虑集中供热的方式,这样有利于节约燃料,进而达到降耗的目的。
五、结语
总而言之,建筑节能设计有利于推动能源节约及合理利用。建筑节能是一项较为复杂且系统工作,随着建筑工程的不断增多,节能的重要性日益凸显。因此当代中国建筑师应在可持续发展的绿色建筑设计理念指导下,融汇科技与人文知识,创造出宜人的人居环境,只有这样,才能确保社会的可持续发展。
参考文献:
[1]张钦楠.建立中国特色的建筑理论体系[ J].建筑学报, 2004(1): 22.
[2]牛寿雁.建筑节能设计方法与思路[A].第四届长三角论坛——能源科技分论坛论文集[C].2007(11).
[3]刘启波.构造设计学概念下建筑节能设计的探讨[A].第二届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会智能与绿色建筑论文集[C].2009(6).
【关键词】:节能住宅节能技术措施运用
【 abstract 】 : building energy consumption in China at present already accounts for 30% of the energy consumption, the energy conservation of the building is the necessary product development construction. With China's new energy saving the implementation of the standards, this paper summarizes the development status and energy-saving residential the significance of energy saving, analyzes the residential building energy consumption, green energy-saving building materials content such as development and the relevant measures.
【 key words 】 : energy-saving residential use energy-saving technical measures
中图分类号:TU201.5文献标识码: A 文章编号:
一关于建筑物屋面的节能技术
这主要是因为建筑物的围护结构中的保温性能,在这方面耗能的好处是既能减少空调的耗能量,是人的舒适感增强,还能在一定程度上起到节约造价的问题,下面就针对屋面结构来谈谈哪些措施可以帮助节能。
(一)架空板隔热技术。
这里所说的架空板隔热主要是在已经整理好的防水层面上进行架空板的工作,首先架设平板型的通风隔热层,这样还可以进行通风屋脊的设计,如果不想要被太阳直射,还可以进行通风口的建设,这样进行架设的隔热板就起到了相应的作用,并且在施工的过程中也比较简单,没有太多技术上的问题,在对屋顶的荷载也没有太大的影响,效果也非常好。
(二)进行绿化屋顶的种植。
现在我国很少有绿化屋顶的设计,这主要是因为我国城市建设的迅猛发展,其实如果可以将绿化的创意进行到屋顶的应用当中,也是非常好的办法,这样不但可以实现城市绿化的目的,还可以在一定程度上缓解能源的大量浪费,对于有害气体的排放也可以起到,抵制的作用,最重要的是改善了城市的空气质量,是一项新型的创意。
(三)进行倒置式的屋顶设计。
这种想法是不同于传统屋顶的建设的,主要是将传统屋顶设计上的保温层和防水层进行系统上的颠倒,也就是倒置工作,传统意义上的屋顶设计是将防水层放在保温层的上面,而这种设计理念是将保温层放置于防水层的上面,在这项工作中,要使用“憎水性”的这种保温材料,这样可以增加其导热系数,还有基于传统的设计理念,将防水层放置于保温层的上方,还容易减少防水层的寿命,加速了防水层的老化,更不利于能源的建设,所以说倒置式的屋顶设计也是非常利于节能的。
二外墙体节能施工技术
(一)普通墙体施工
外墙体的砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜砍凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔,避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。在空心砌块墙体中,旌工技术部门根据设计施工图和工程的具体要求及旌工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素,从施工角度采取技术措施予以确保。
(二)墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措施简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但粘结性差,措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。
三 外窗系统节能分析
窗系统包括窗框、玻璃、密封材料等。早期的住宅设计中,窗框、玻璃受材料的限制及一些施工遗憾,是建筑耗能的重点部位。此外,选用玻璃的种类,窗与墙体之间,玻璃与窗框之间的密封,窗的结构形式、形状、朝向等,都会影响建筑物的热损失。
(一)窗户类型对保温隔热的影响
传统单层窗的保温、隔热性能较差,所以采用双层玻璃窗甚至多层玻璃窗,通过增加的玻璃及双窗间的空气层,降低外窗系统的导热系数,减少冬季的采暖能耗,达到节能的目的。
(二)窗框选材对保温隔热的影响
窗框材料的选择,将影响外窗系统的传热与散热量。铝合金的导热系数最大,保温隔热性能差,易成为窗系统中的热桥;木材具有良好的保温隔热性能,但容易吸水或吸潮变形,随着季节变化还易发生形变,塑料窗导热系数低,具有良好的热工性能,随着工业技术的发展,其产品日趋成熟,是具有发展潜力的新型窗框材料。
(三)玻璃构造及选材对保温隔热的影响
窗系统热工性能要提高,尤其是玻璃材料的改善,首先结合现代工艺,改善玻璃的热工性能,推广新兴产品应用。如能吸收大量红外线辐射而又保持良好可见光透过率的吸热玻璃;具有较高的热反射性,并保持良好透光性的热反射玻璃;由两层玻璃组成的有极好的隔热效果的中空玻璃。
四 绿色节能建材发展
随着科学技术的不断发展,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。
(一) 优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成 70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。
(二)建筑围护结构材料和部件
开发新的建筑围护结构 部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。
(三)建筑中的可再生能源
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视,开发和利用可再生能源是世界能源可持续发展战略的重要组成部分。
【结束语】
住宅工程建筑节能是一项系统工程,节能已经逐步成为开发商品牌知名度的一部分。全面充分地考虑工程的各主要分部的节能要求,选择节能效果好、应采用全费用成本低的节能方案,并且在设计、施工过程中注意质量的控制、细部节点的把握,将成为我们在住宅工程建筑节能中的主要任务。节能型住宅是指在保证住宅功能和舒适度的前提下,减少能源消耗,并且尽可能对资源进行循环利用,要在设计实践中努力贯彻节能措施,积极探索研究节能技术。
【参考文献】
[1]王立雄.建筑节能[M].天津建工出版社,2004.5
[2]龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望[J].能源工程,2001.(2)l-6.
[3]隋艳娥居住建筑节能研究[学位论文]硕士2005
[4]建筑节能工程施工质量验收规范2007
关键词:民用建筑空调发展前景能源
1我国宏观经济和城市民用建筑的发展情景设定
党的十六大明确提出了我国第三步战略目标的具体部署,即要在2020年“全面建设小康社会,在优化结构和提高效益的基础上,国内生产总值比2000年翻两番,基本实现工业化”。
这个宏伟的发展目标必然对我国经济的各个层面产生深远影响。
1.1经济结构
在今后15年中,预计第一产业增加值在GDP中所占比重不断降低;第三产业增长迅速,第二产业增加值在GDP中所占比重将出现先增长,后降低的趋势。预计第一产业增加值在GDP中所占比重2020年为13.6%;第二产业增加值在GDP中所占比重2020年为42.9~46%;第三产业增加值在GDP中所占比重2020年为41%~43%,2050年51%~56%。
1.2按名义汇率计算的GDP
按照我国总体经济战略规划,到2010年我国国内生产总值达到17.88万亿元RMB,2020年达到26.82万亿元RMB。两个阶段的年均增长速度分别为7.1%和4.14%。需要指出,近年以过度投资拉动的超常规增长使得资本形成所积累的一系列低效率问题逐渐暴露出来,重复建设形成的无效资本、大量库存积压、国际反倾销对我国企业的打压、企业利润率的下降,以及高速发展对资源环境的破坏等都是导致经济增长速度将呈下降趋势的重要因素。
1.3人口
预计我国人口总规模为:2010年14亿左右;2020年15亿左右。
1.4人均GDP
人民币的汇率政策正在调整,人民币不再紧盯美元。因此,今后我国的GDP统计必然按照国际上通行的购买力平价(PPP)标准。如果按世界银行的统计,我国2003年人均GDP(按PPP计算)已经达到4990美元,已经超过当年低中等收入国家水平(4320美元),这显然是高估了。而如果参照中等收入国家购买力平价计算所得人均GDP比名义汇率计算所得高出1.9倍的比例计算,2010年和2020年我国人均GDP将分别达到2932和4104美元,2020年我国将进入中等发达国家行列。
1.5城市化
我国城市化水平从由1985年的22%上升到2004年的41.8%,城市化速度是世界同期的两倍。但2000年世界的平均城市化水平已经达到47%,其中中等发达国家为50%,高收入国家为79%。从世界城市化进程来看,城市化率从36%提高到60%属于加速期,因此,中国的城市化率还将不断提高。如果按1985~2004年间城市化率的平均增长速度计算,2020年我国城市化率在50%以上。而根据国务院发展研究中心的预测,2020年我国城市化率当在60%左右(58.7%)。
1.6房屋建设
截至2003年底,全国城镇房屋建筑总面积达140.91亿m2,其中住宅建筑面积89.11亿m2,占房屋建筑面积的比重为63.24%。
图1我国城镇房屋建筑面积的增长(10亿平方米)
根据建设部小康社会居住目标,可以分析得到2010年和2020年的建筑面积。
表1我国城市住宅和公共建筑的发展预测
2010年
2020年(情景1)
2020年(情景2)
城市化水平%
45%
50%
60%
城镇人口总数亿
6.3
7.5
9.0
城镇人均住房建筑面积m2
26.5
30
35
城镇住宅建筑总面积亿m2
166.95
225
315
城镇人均公共建筑面积m2
8.06
10.75
12.5
城镇公共建筑总面积亿m2
50.80
80.6
112.5
城镇民用建筑总面积亿m2
217.75
305.6
427.5
表1中2020年的预测之一是按城市化率的低限设置的情景;而预测之二是按城市化率的高限和小康居住目标设置的情景。
2我国空调的市场需求和发展前景
2.1住宅空调发展现状
我国房间空调器生产开始于1978年。1991~1993年进入了起步阶段,1994~1996年步入加速发展期,1997~2003年进入高速发展阶段,生产量平均每年递增24~59%。经过十多年的发展,中国房间空调器产业已经拥有了占世界产量一半以上的生产规模,成为名副其实的房间空调器世界第一生产大国。
根据日本空调采暖和制冷新闻(JARN)预测,2004年全世界对房间空调器(RAC)和单元式空调机(PAC)的总需求量为5600万台,其中中国为2000万台,占36%。从图2可以看出,中国一国的产量实际已经超过全世界的需求,我国家用空调器的产能已经过剩。
图2我国房间空调器产量的增长
图2中显示,我国房间空调器的生产年均增长率为40.5%。而图3中则反映了我国城市每百户家庭房间空调器拥有量的增长情况。2002年,我国仅有10个省市百户家庭空调器拥有量在50台以上,而到了2003年,便增加到16个省市。增长势头很猛(见图3),但年均增长率为27.04%,还是赶不上生产量的增长。
图3我国每百户家庭房间空调器的拥有量(台)
研究发现,家庭房间空调器的拥有量与人均GDP的增长有很好的线性相关性。图4是笔者以上海的情况分析得到的相关关系。当人均GDP达到4000~4500美元时,住宅空调得到普及(达到户均1台)。
图4每百户家庭空调器拥有量与人均GDP之间的相关关系
我国是世界上热量带最多的国家,东部地区与世界上同纬度地区相比,夏季偏热,冬季更冷。在我国人口稠密的城市,室内既需要冬季采暖,也需要夏季供冷。我国小康社会的住宅,将从满足生存需要实现向舒适型的转变。良好的室内热环境是提高生活质量的重要环节。因此,住宅空调的普及是必然的趋势。
2.2集中空调的发展现状
根据中国制冷与空调行业协会的统计数据,2000年到2003年全国制冷空调行业经济年均增长速度高于我国GDP增长速度。
表22000-2003全国集中空调主机生产量(台/套)
2000(销量)
2001
2002
2003
活塞式冷水机组
4,000
2,517
2,493
4,645
螺杆式冷水机组
3,056
3,910
5,663
8,977
离心式冷水机组
481
698
947
1,240
蒸汽/温水型溴化锂冷热水机组
1,194
1,460
1,268
1,053
直燃式溴化锂冷热水机组
2,091
2,385
3,052
2,785
风冷式冷热水机组
15,000
20,800
26,000
——
户式集中空调用冷热水机组
——
——
——
36,372
总计
25,822
31,770
39,423
55,072
年平均增长速度
28.9%
注:2003年风冷式冷热水机组的统计归并在了螺杆式、活塞式冷热水机组和户式集中空调的冷热水机组三项统计中。
2000(销量)
2001
2002
2003
组合式空调机组
10,495
25,853
29,492
36,505
新风机组
33,066
77,281
47,880
50,602
风机盘管机组
684,684
1,281,517
1,387,072
1,719,557
总计
728,245
1,384,651
1,464,444
1,806,664
年平均增长速度
39.8%
表32000-2003全国集中空调系统末端设备生产量(台/套)
根据历年中国制冷空调工业协会统计数据及重点生产企业调查汇总,在1993~2003年间我国电力驱动冷水机组产量的年均增长幅度13.4%,吸收式冷水机组产量年均增长幅度16.2%,其中直燃机产量平均增长幅度高达18.7%,高于电力驱动冷水机组产量的增长幅度。总体来讲,1993~2003年间我国制冷机组总产量的增长速度高于经济增长速度。
2.3住宅空调的发展前景预测
根据笔者的分析,每百户城镇居民空调器拥有量与城镇居民人均可支配收入和人均生活用电量这两个因素都呈现正相关关系,相关系数分别达到0.9928和0.9681。因此,将每百户城镇居民空调器拥有量作为因变量,城镇居民人均可支配收入和人均生活用电量作为两个自变量,可以建立多元线性回归模型。从而可以得到2010年我国城镇每百户居民空调器拥有量为125.8台/百户,届时房间空调器的保有总量将达到2.33亿台。
房间空调器的使用寿命一般不会超过10年,2000年前居民购买的房间空调器到2010年将不得不更换,若考虑这部分的设备报废和更换数量,则2004~2010年间我国国内房间空调器的销售总量将达到17826万台,平均每年销售量为2500万台左右。
当平均每户居民房间空调器的拥有量达到一台以上时,其购买的欲望将逐渐降低,而空调器的使用时间将延长。此时,每百户城镇居民房间空调器拥有量将不再与城镇居民可支配收入和人均生活用电量呈线性相关关系,笔者认为2010年后每百户居民空调器拥有量的饱和趋势将与总人口数量的饱和趋势相符。因此可以预测2020年每百户城镇居民空调器拥有量为190台,届时房间空调器的保有总量将达到4.2亿台。
2.4集中空调的发展前景预测
对集中空调的预测采取未来能源可供量倒推的预测方法,可得到如表3的结果。
表3我国公共建筑集中式空调制冷机组的发展预测
2010
2020
一次能耗可供总量(三种情景平均值)/亿吨标准煤
21
29
建筑能耗所占比例
20%[1]
28%
空调能耗占建筑能耗的比例
40%[2]
40%
公共建筑空调系统一次能耗/亿吨标准煤
1.01
1.81
空调冷热源一次能耗/亿吨标准煤
0.29
0.521
空调冷热源耗电量/亿kWh
782.5
1404.8
空调制冷机组装机冷量/亿kW
5.26
10.71
公共建筑总面积/亿m2
50.8
80.6
单位面积装机冷量/W/m2
103.6
132.9
燃气空调装机冷量所占比重
10.0%
15.0%
燃气空调装机冷量/万kW
5263
16063
电制冷机组装机冷量/万kW
47371
91026
直燃机保有量/台
29241
89241
电制冷机组保有量/台
394754
758548
全国公共建筑集中式空调装机冷量总计/万kW
52634
107089
综合以上预测结果,到2010年,我国公共建筑集中式空调总装机冷量将达到1.5亿冷吨左右,2020年总装机冷量将增加到3.05亿冷吨左右。
3民用建筑空调的发展对能源供应的影响
3.1建筑能耗在总能耗中的比例是经济发展的晴雨表
所谓建筑能耗,是指建筑使用能耗,即维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量,包括照明、采暖、空调、电梯、热水供应、烹调、家用电器以及办公设备等的能耗。除非特别指明,现在一般提及的“建筑能耗”都是指使用能耗。
根据某些文章和媒体的报导,2001年我国建筑能耗在总能耗中的比例即已达到27.5%,与当年日本的此项比例(29.2%)相差无几。并据此得出我国建筑节能的紧迫性。
一个国家或地区建筑能耗在总能耗中的比例,反映了这个国家或地区的经济发展水平、气候条件、生活质量,以及建筑技术水准。发达国家在进行能源统计时,一般按照四个部门分别统计:即工业(或产业,因为在发达国家农业已经产业化)、交通(在发达国家航空、城市轨道交通和私人汽车都十分发达)、商用(办公楼、旅馆、商场、医院、学校)和居民(住宅)。一般可以把商用和居民两项作为建筑耗能看待。比如金融、贸易、商业和咨询等第三产业,几乎没有什么工艺能耗,但对于室内环境品质的要求却越来越高,第三产业的主要能耗形式就是建筑能耗。商用部分的能耗实际就是第三产业的能耗,即建筑能耗。因此,发达国家的耗能部门实际上就是产业、交通和建筑三大家。
我国的能耗统计方式,并不是按照国际上通行的做法,而是按照行业统计。如果我们把批发和零售贸易餐饮业、生活消费和其他行业的能耗算作建筑能耗的话,那么根据中国统计年鉴,2001年的建筑能耗比例只有18.2%。如果再加上交通运输、仓储及邮电通讯业和建筑业的能耗,也只有26.9%,还是到不了27.5%。但很明显,交通运输的能耗帐无论如何也是算不到建筑使用能耗的头上的。
另一方面,欧、美和日本都是第三产业(服务业)高度发达的国家,因此,它们的建筑能耗在总能耗中的比例除日本外都在30%以上。而我国则是一个处于工业化前期的发展中国家,城市化水平很低。2004年,我国城镇化率达到41.8%,而1998年世界平均城市化水平即已达到47%。我国第三产业增加值占GDP的比重仅略高于30%,低于国际上同收入组别国家近20个百分点。因此,建筑能耗在总能耗中占较高比例的外在条件并不存在。
值得注意的是,最近几年我国经济结构是在向重型方面转化。第三产业在GDP中的比例在2002年达到顶点之后,一路下滑。而第二产业比重在经历多年平稳发展之后,从2002年开始反弹。我国已成为名副其实的制造业大国,钢铁、有色金属、焦炭、水泥、彩电、冰箱、房间空调器等数十种产品年产量居世界第一位。2004年钢产量达到空前的27279.79万吨。但与此同时,我国生产吨钢能耗比世界先进水平高出20~30%,中国超过10%的能源被钢铁业“吃”掉。在这种大背景下,我国建筑能耗不可能在总能耗中占有很高比例。
根据以上分析,笔者认为,我国建筑能耗在总能耗中的比例大致应在20%左右,其中10~13%是采暖能耗,7~10%是其他能耗。大致相当于日本在20世纪70年代的水平。
建筑能耗在总能耗中的比例,是经济发展的晴雨表。从宏观经济角度看,建筑能耗的比例越大,经济发展就越是合理和健康。
我国建筑用能还处在很低的水平,但有很大的增长潜力。以上海为例,2003年上海人均耗电量为5245kWh,是2002年经合组织(OECD)国家人均水平的65.2%,是世界人均水平的2.21倍。但上海人均生活耗电量只有617.62kWh,占总耗电量的11.8%,约为同年香港人均生活(住宅)耗电量的44%。上海家庭平均人口数为2.8人,2003年上海家庭平均年用电量应为1730kWh,而1997年美国家庭平均空调用电量就达到1555kWh。因此,住宅能耗的增长是一种必然的趋势。另外,我国现在的依靠低劳动力成本、高资源消耗、高资本投入、没有附加价值的传统制造业的经济结构是不可持续的。我国不可能一直停留在目前这种工业化初期落后的经济结构中。中国要和平崛起,必须向新型工业化社会过渡,必然会像当今的发达国家一样,产业结构的重心将从工业转到服务业和现代制造业;能源消费结构也将从工艺过程能耗转到保持环境的建筑能耗中来。因此,随着经济结构调整和人民生活质量的提高,建筑使用能耗在全国总能耗中比例的增加是必然的趋势,也是我国经济健康发展的重要标志。建筑节能的目标是提高建筑物对能源直接使用的效率,用少许增加的能耗满足大量增加的需求;同时尽量减少间接能耗和无谓的浪费,将有限的资源用到建筑使用过程中,创造更好的人居环境。
3.2民用建筑空调是形成电力尖峰负荷的主要因素
2003年以来,在我国经济高速发展的拉动下,能源和电力的需求快速增长,大部分地区出现电力供应紧张,26个省区存在不同程度的拉闸限电。尽管从2000年开始,我国仅用5年时间,发电装机容量便从3亿kW增加到4.4亿kW,但能耗(电耗)增长的速度更快。从2002年到2003年,我国GDP增长9.1%,而电力消费却增长了16.5%。
有人把电力紧缺归咎于我国民用建筑空调的超常规发展。这是混淆了电力和电量的概念。根据笔者在上海的调查,尽管上海住宅空调的普及率(96.8%)已经超过了美国(72%,1997),但居民使用空调的时间全年平均仅为800~900小时,也就是说,尽管空调用电开支在家庭能源开支中占了最大比例,但总体消耗的电量并不很大。这种低水平消费主要是由于我国居民经济水平还不高。因此,在城市或地区全年电力消费的尺度上,民用建筑空调并不是“耗电大户”,但却是造成夏季(冬季)电力负荷高峰的主要因素之一。由于民用建筑空调使用的季节性、间歇性和不稳定性特点,造成夏季供电峰谷差的进一步拉大,形成对电网安全的潜在威胁。图4的尖峰负荷与最高气温的关系曲线很清楚地说明了这一点。在上海,当气温在33℃以上时,每升高1℃,电力负荷将增加12.7万kW(工作日)。同样,在北京市也有非常相似的情况,当气温在32℃以上,每升高1℃,电力负荷增加12.9万kW。
日益增长的空调用电负荷已经造成了城市电网难以承受的高峰用电负荷及巨大的电力缺口(2005年估计为2500万kW)。这种电力供需之间结构性的矛盾成为我国国民经济发展的瓶颈,制约了国家的经济发展和人民生活质量的提高。
2000-2003年,国内空调器销售量的年平均增长率高达47.65%,而同期我国发电机组装机容量的增长率只有6%左右,远远低于房间空调器销售量的增长速度。我国的住宅空调产品形式单一,无论是窗式、分体壁挂式还是集中式,几乎全部是电力驱动。致使房间空调器(国内销售)的装机电力占发电机组装机容量的比例已经高达10%。
图5北京市近年来夏季最高电力负荷和空调电力需求的增长
从图5可知,北京市的空调电力需求的比例逐年提高。2001年至2003年,北京市居民生活用电量增长了29%,占全社会用电总量的比重也持续攀升至17.32%。2001年,北京市居民生活用电量为542739万kWh,2003年则增至700726万kWh,增幅高达29%。同时人均年生活用电量也大幅增长,2001年人均年生活用电483.57kWh,2003年则达到609.96kWh,增幅为26%。
3.3民用建筑空调的能源需求预测
根据我国电力发展规划,可以预测,2010年全国每百户城镇居民空调器拥有量为125.8台,所形成的装机电力占全国发电装机容量的28.7%。到2020年,每百户居民空调器拥有量将达到190台,占全国发电装机量的比例为37.4%。
2004-2020年间,电驱动制冷机组的产量年均增长速度保持在41%,2010年我国电制冷机组保有量约为39.5万台左右,2020年将达到76万台。可知,从2010到2020年,我国公共建筑集中式空调的电制冷机组的装机电力将由1.01亿kW上升到1.78亿kW,在全国发电机组装机电力中的比重将从2010年的16.2%上升到2020年的19.8%。空调电力制冷机组的耗电在电力消费总量中的比重将从2.66%上升到2.89%,由此造成公共建筑集中式空调系统用电量在电力消费总量中的比重将由9.3%增加到10.1%。
如果国家继续推进当前鼓励发展燃气空调的政策,并假定2010年和2020年直燃机的装机冷量分别达到当年空调机组装机总冷量的10%和15%,则2010年,我国直燃机总保有量约为2.9万台,全国直燃机总的天然气用量将达到29.6亿m3,占全国天然气总用量的2.4%;而到2020年,直燃机总保有量将达到8.9万多台,直燃机总的燃气用量将进一步增加到90.3亿m3,占全国天然气总用量的3.4%(见表4)。
表4发展燃气空调对我国能源供应的影响预测20102020
直燃机装机冷量所占比重10.0%12.5%15.0%15.0%17.5%20.0%
直燃机装机冷量/万kW526365797895160631874121418
直燃机保有量/万台2.93.64.48.910.411.9
电制冷机组装机冷量/万kW473714605544739910268834885671
电制冷机组保有量/万台39.538.437.375.873.671.4
公共建筑空调电制冷机组装机电力/亿kW1.051.020.991.781.731.68
发电机组装机容量/亿kW6.56.56.5999
占发电机组装机容量比重16.2%15.7%15.3%19.8%19.2%18.7%
公共建筑空调电制冷机组耗电量/亿kWh704.2684.7665.11194.01158.91123.8
全国总用电量/亿kWh264352643526435413034130341303
电制冷机组耗电量占全国用电总量比重2.66%2.59%2.52%2.89%2.81%2.72%
节省的空调装机电力/万kW117014621754357041654760
节省的电力投资/亿元130116271952397146335295
直燃机燃气用量/亿m3/年29.637.044.490.3105.4120.4
全国总天然气需求量/亿m3125412541254265326532653
直燃机天然气用量占总用量比重2.4%2.9%3.5%3.4%4.0%4.5%
4应对措施和政策建议
随着我国经济、城市建设和人民生活水平的提高,建筑空调将有更大的发展。我国是世界上热量带最多的国家,东部地区与世界上同纬度地区相比,夏季偏热,冬季更冷。在我国人口稠密的城市,室内既需要冬季采暖,也需要夏季供冷。当一个城市或一个地区的人均GDP在4000~4500美元时,住宅空调将普及。住宅空调将从奢侈型消费品变成普及型必需品,完全脱离“家电”属性,成为建筑物的基础设施之一。我国以重化工业为主的经济结构是不可持续的,第三产业在城市产业结构中的比重一定会逐步增加。为提高生产率,第三产业必须为建筑环境消耗能量,使用空调,夏季供冷、冬季供暖。总之,民用建筑空调是经济发展到一定阶段人们必然的需求。从现代能源管理的思想出发,不应该也不可能去抑制这种需求,而只能因势利导,用经济与技术手段引导人们合理消费,开源节流,尽力满足这种需求。
所谓“开源”,就是在提倡适度消费与节约能源的前提下,提倡民用建筑空调能源的多元化,充分利用低谷电、淡季气和可再生能源,从时间上与空间上去挖掘“能源供应”的潜力。例如发展蓄冷技术、利用天然气的燃气空调、热电冷联供技术和分布式能源技术;同时积极研究开发利用可再生能源和“未利用能源”的制冷空调技术。所谓“节流”,就是改进制冷空调产品,提高能源效率,实现环境友好。
4.1蓄冷空调
对蓄冷空调的电费价格体系是推进蓄冷空调技术发展的关键。目前大多数电力公司(或供电局)推行了分割式三段制分时电价,其中的高峰时段集中在上午8:00~11:00,以及傍晚到夜间的18:00~21:00,使办公楼与大型商场这两类商业建筑的空调冷负荷高峰时段(下午)被划入了电费的平段时间。导致大部分蓄冷量在非高峰用电时段的下午释放掉,对转移夏季高峰用电负荷并没有起到有效作用,而且也不能使用户从分时电价政策中获取最大利益。上海市从2005年夏季开始将空调负荷高峰时段13:00~15:00划入高峰电价时段,同时对用户的电力最大需求MD提高收费标准(30元/kW·月),这些政策都有利于蓄冷空调的推广。
除了峰谷电价的比值之外,低谷电价的绝对值也有很大影响。如果低谷电价能够跌破购电成本的底线(比如降到0.20元/kWh以下),相信会极大地推动蓄冷空调的发展。而这一底线恰是某些电力公司前几年在电力富余时推销电锅炉和电采暖的促销价。
2004年,我国已经批准开工的电站项目达6110万千瓦。以每kW电站投资6000~7000元计算,需要投资4000亿元。如果少建10%,就可以节省400亿元,再将其中的10%即40亿元投入对蓄冷空调的补贴(200元/kW),可以转移2000万kW空调高峰冷负荷。理想情况下可以转移电力负荷600万kW,恰好相当于少建10%的电厂。这样,电力部门实际节约了投资360亿元。而用户除了这部分补贴,还要投入160亿元去建设2000万kW的蓄冷装置。但因为有了补贴,用户可以较快地在3~4年时间里从分时电价的差价中回收这部分投资。实现电力公司和用户的双赢。
4.2燃气空调
影响燃气空调发展的瓶颈是天然气价格。制订燃气空调用气价格的依据,应该是使燃气空调的寿命周期成本能与电力空调持平或略低,从而使用户能实实在在地受益,也才能鼓励用户使用燃气空调。定义电力与天然气的比价:
这一比价越大,表明燃气空调的年度等额寿命周期成本与电力空调相比,经济性越好。国际上电力与天然气比价一般约为4:1左右,但我国长期以来该比价偏低,因而制约了燃气空调市场的开发。
值得注意的是,2005年初,北京、上海等城市均出现天然气供不应求的局面。据统计,2004年北京市共消耗天然气25.4亿m3,2005年预计将消耗33亿m3,超过市政府30亿m3的预算,也超过了陕京管线28亿m3的供给量。上海市预计2005年的天然气使用量将达到20亿m3,但目前落实的气源仅16亿m3(其中包括西气10亿m3和东海气田6亿m3)。在这种严峻形势下,北京和上海均开始限制冬季天然气锅炉的发展。但是,对任何一个燃气空调用户,不可能只在夏季用天然气供冷而不在冬季用天然气采暖。从总量来说,发展燃气空调用户可以起到填平夏季天然气低谷的作用,但同时还会增加冬季天然气的高峰。因此,需要研究天然气冬季的削峰措施。燃气供应部门,要研究夏季储气措施和冬季可中断用户的政策。而暖通空调行业,也要研究季节蓄能的燃气热泵技术以及能燃用水煤浆和煤层气的直燃机技术。
4.3热电冷联供
在阻碍建筑热电冷联供技术在我国发展的诸多政策问题中,最突出的是多余电力上网的问题。因为用户所需要的热量/冷量与用电量是随着季节、气候甚至白天与夜晚等因素随时在变化,而建筑热电冷联产设备一经确定之后,其正常运行时的供热/供冷量与发电量的比例(即热电比)是大致不变的,所以总是会有富余的电能或者热能产生。为了解决多余电力的问题,最简单、最直接的解决方案就是允许分布发电的多余电力上网。
根据我国目前实行的《供电营业规则》,如果电力用户自行发电需要并网,其并网的发电机组必须接受电网的统一调度,而且热电冷联产系统的上网电价要采用竞价上网方式,没有任何优惠。建议将分布式能源电力上网按“绿电”看待。参照对风力发电的优惠政策,电网收购价应在0.40元/kWh以上。
阻碍建筑热电冷联产发展的另一个政策问题是天然气的价格。与上节“发展燃气空调的政策建议”相仿,各地应根据当地电价,将电力/天然气比价调整到4.9:1左右。
目前,各种建筑热电冷联产的原动机设备国内基本上都不能够生产,完全依赖进口,因此实现热电冷联产的一次投资很大。建议对建筑热电冷联产系统的投资者做政策性投资补贴,该补贴相当于设备投资的10%左右,使得热电冷联产系统的等额年度寿命周期成本能够与常规空调冷热源相比。
从中期发展来看,应积极发展利用燃料电池的建筑或区域热电冷联产系统。燃料电池的应用主要有两种方式:①移动式(作为汽车动力);②固定式(又称“站式”,用于楼宇热电冷联供)。我国目前把主要的研发力量投入到前者。但燃料电池汽车由于一些技术瓶颈,难以在短时间内普及。而建筑热电冷联供所使用的燃料电池是将天然气改质制氢,不需要直接利用氢气;由于是固定式(站式)使用,省去了许多移动式应用中的麻烦(例如对体积、重量的限制)。所以,燃料电池作为分布式能源应用,相对更容易形成商业化。建议优先发展利用燃料电池的建筑热电冷联供技术,尽快建成一批示范性工程,应用在2008年北京奥运会项目和2010年上海世博会项目中。
4.4选择较高能效等级的空调设备
作为重要的“节流”措施,我国经济发达、资源缺乏的城市,可在2005年开始实施的《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级(GB12021.3-2004)》、《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级(GB19576-2004)》和《冷水机组能效限定值及能源效率等级(GB19577-2004)》等三个标准中,选择较高的能效等级作为市场准入条件。
根据测算,上海市如果对冷水机组采用比我国《公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)》中的强制性标准提高一个等级,可以产生很好的节电降峰的效益。仅每年新增的冷水机组便可以降低电力峰荷需求6~8万kW,用户也可因此减少电费14%左右。以平均电价按0.75元/kWh计算,每年可以节约电费2800~3600万元。
5结论
我国是世界上最大的房间空调器生产国,同时也是世界上最大的冷水机组市场。我国又是世界上房屋建筑建设规模最大的国家。根据世界银行的预测,到2015年,全世界新建筑的一半将出现在中国;中国城市商用和居住建筑中的一半将是在2000年后建造的。因此,我国民用建筑空调还会有很大的发展。当前我国的能源紧缺,确实是对制冷空调业的严峻挑战,但同时也是推进制冷空调行业科学、健康、协调、持续发展,使中国从制冷空调大国发展成为制冷空调强国的最好机遇。
参考文献:
关键词 :节能住宅楼;外墙体;节能;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
Abstract: this paper introduces the concept of energy-saving residential, and simply introduces the eight key technology; And through the wall, Windows and doors, roofs in three aspects as some energy saving method are given in detail to clarify the energy-saving residential building construction technology.
Keywords: energy-saving residential buildings; The wall; Energy saving; Construction technology
引言
节约能源是我国的一项重要国策,建筑节能则是节约能源的一个重要内容。目前,随着建筑节能要求的不断提高,节能材料的选取直接关系到节能的效果、施工难易程度和综合效益。并且,节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内。从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。
1 核心技术概括
其核心技术概括为子系统:第一,混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,夏季管中送20℃、冬季送28℃的水,能使室内温度保持在20℃一26℃的合适范围内。第二。健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进人室内。无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三,外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式,能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层.可以保持保温板的干燥。第四,外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW―E低辐射中空玻璃。第五,屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理,保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六,防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统,防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八,水处理系统。小区设中水处理系统,将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。
2 外墙体节能施工技术
2.1普通墙体施工
外墙体的砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜砍凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔,避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。在空心砌块墙体中,旌工技术部门根据设计施工图和工程的具体要求及旌工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素,从施工角度采取技术措施予以确保。
2.2墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措施简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但粘结性差,措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。施工中应注意:①基层作清洁、修平、湿润处理,表面不易粘结的混凝土墙、梁、柱等部位打毛或刷粘结剂.②按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50ram护角。为保证保温层厚度墙面应做标准灰饼、冲筋.③每次抹灰厚度以l0m m左右为宜,当底层韧凝且表面有一定强度后再继续下一层。应注意保湿养护但不能水冲。砂浆硬化期间严禁撞击和振动。④为防止首层墙面受到撞击后在抹灰面层与保温材料内造成孔洞.在首层窗台以下墙面加贴一层玻璃纤维网格布。底层墙外表面在墙体防潮以下,要做防潮处理,以防止地面水分通过毛细作用被吸到保温层中影响保温层的使用寿命,防潮处理采用涂刷氯丁型的防水涂料,待涂料表面干燥后再在其表面上喷涂一层界面剂即可做保温施工。
3 门窗节能技术
3.1采用新型玻璃
低辐射玻璃是在表面镀上一层半导体氧化物、一锡氧化物等涂层薄膜制成,主要特点是反射率低。这种玻璃对可见光和近红外的透光率较高,反射率较低.可大量获得太阳辐射能,但对常温下的长波红外热的透光率很低,反射率较高,因而保温性能很好。如制成中空玻璃,传热系数可低至普通单层玻璃的l/3~1/4,特别适于以采暖为主的北方地区使用,夏天也有一定的隔热效果。
3.2控制住宅窗墙比
住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ 26―1955民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)对不同朝向的住宅窗墙比作了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%,30%,35%”。
3.3提高住宅外窗的气密性
如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设灰口密封:框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等:扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等:扇与玻璃之间的街封可用各种弹性压条等。
3.4设置“温度阻尼区”‘
所谓“温度阻尼区”就是在室内与室外之间设有中间层次,这一中间层次像热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热损耗。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来。外门设防风门斗,防止冷风倒灌.楼梯间设置成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
4 屋面节能技术
4.1合理选择保温材料
通常屋面节能是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间。可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等:散料加水泥等胶结料现场浇筑的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等。屋面保温隔热材料选用时.一定要按设计和有关产品技术规范,在容重、导热系数、吸水率、外观等性能参数上重点把关,贮存时要注意防水防潮,施工时严格按配合比和施工工艺操作.必要时要进行试配。
4.2实行倒置式屋面
所谓倒置式屋面,就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层的上面。工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的,这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增,所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上做防水层,在保温层下做隔汽层,从而增加了造价.使构造复杂化。同时防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故应在防水层上加做保护层,这又将增加额外的投资。
4.3屋面绿化
房屋建筑实行屋面绿化,可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放。有研究显示,夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较,表面温度平均要低6.3℃,屋面下的室内温度相比要低2.6℃:同时明显降低了建筑物周围环境温度,而建筑物周围环境的温度每降低1℃,建筑物内部空调的容量可降低6%:种植屋面保温效果很明显。
4.4其他节能技术
现在,不少楼盘越来越怪异,建筑表面积增大,造成夏季太阳辐射也就越多,由于缺乏有效的立体化、综合化的措旋,达不到有效的“调温”作用,导致能耗增加。因此,建筑节能设计,首先,应根据地形、环境条件、气候资料等进行综合设计,这也是最根本的前提。其次,建筑单体设计要避免单纯追求造型而不考虑使用功能。合理设计建筑体型.减少体型系数.尽量选用自然采光、自然通风的形式,避免黑房、黑厕、黑厨房等。
结束语
总之,节能住宅建筑的墙体、门窗、屋面的保温隔热施工是节能效果的关键,所以务必要施工单位各部门、各工序严格按设计和材料施工工艺的技术措施执行,做好各质量控制点的验收。而外墙外保温体系是一种新技术新工艺,所用的材料都是新型材料。目前国家尚无严格的施工规范和工艺标准,这就需要我们自己去积累经验,自己去探索技术。
参考文献
[1]隋艳娥 居住建筑节能研究[学位论文]硕士 2005
[2]建筑节能工程施工质量验收规范 2007
[关键词]酒店;空气能;热水系统;节能效益
中图分类号:TU822.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0277-01
1、引言
能源是人们生存和发展的基础,随着我国经济的快速增长,能源消耗量也在与日俱增,越来越突出的能源危机和环境污染问题,困扰着人们。我国作为世界第二能源生产国和能源消费国,消耗的能源大部分是国家自给,主要消耗的能源是煤炭、石油、天然气等不可再生资源,特别是煤炭消耗,据专家预计按照现在的消耗速度,未来煤炭将使用不足60年。为了节约能源和环境保护,各国提倡开发环境友好的可再生资源,并提高资源利用率。空气能热水系统则是利用空气的可再生性,且具备高效、节能、安全等特点,适应世界主题,值得我们去研究推广。
2、分析比较传统锅炉、电热水器、太阳能与空气能热水系统的优劣
(1)传统锅炉
传统锅炉是在锅炉中输入一定的化学能、电能等具有能量的燃料,后锅炉输出一定热量的高温水、蒸汽、有机热载体等,为人们生活提供热能。
优点:较好的稳定性和安全性,在区域的采暖系统、集中供应热水中应用广泛。
缺点:①烟气排放污染,大量的气、油、煤等燃烧后产生的烟气含有大量氮氧化物、二氧化硫物质,造成大气污染;②粉尘污染,锅炉燃烧后的烟囱常会漂浮下很多粉尘,特别是北方地区,严重影响附近居民的生活健康,严重的会出现雾霭现象;③煤渣污染,煤炭燃烧不充分留下很多煤渣,当做废弃物处理,产生污染;④安全问题,锅炉燃烧易燃易爆,特别是燃煤锅炉在煤炭质量影响下很容易造成爆炸事故。
(2)电热水器
电热水器采用电子加热元件进行水的快速加热,主要分为封闭式和敞开式储水式热水器,不产生有害气体,且调温方便。
优点:外型小巧,不受天气变化影响,即开即热,满足酒店顾客需求;长时间通电可以获取大流量的热水;安装简单,不受资源限制,只要有电就可以使用。
缺点:体积较大,占据卫生间空间;容易产生水垢,造成大量电能浪费;线路老化问题,存在漏电隐患。
(3)太阳能热水器
太阳能热水器中应用技术最高的是真空集热管太阳能热水器,主要通过对真空管内水在吸收太阳能后,热水上浮、冷水下沉进行温差循环,从而升高储水箱内的水温。太阳能热水器应用市场广泛,是实用的节能设备。
优点:安全、环保、节能、经济,应用广泛。特别是具备电加热功能的太阳能热水器,通过电辅助功能,使太阳能热水器具备全天候使用功能。
缺点:安装过程复杂,太阳能热水器一般安装在太阳受热面积大的地方,会影响房屋建筑的美观等;安装后维修较困难,一般安装在房顶、楼顶等位置,不利于维护;太阳能具有间歇性和波动性,不稳定;存在能量即时性,保存不便。
(4)空气能热水器
在传统锅炉、电热器水、太阳能热水器后的新一代热水装置――空气能热水器,综合了电热水器和太阳能人水汽的优点,通过压缩空气转化来加热水,可以实现全天候的运转,具有更好的节能、环保特点。
优点:不受天气影响,实现全天候运转;节能、环保、安全,不存在漏电危险,也不会排放废气造成污染;安装方便。
缺点:缺乏国家行业标准规范,造成生产厂家小型化,没有自己的技术优势;产品质量不高;体积较大,存在安全地方限制;高价格。
3、酒店空气能热水系统实际应用分析
3.1 空气能热泵技术
通过蒸发器对空气中的热能进行吸收后,后经热泵中的工质蒸发,产生高温低压过热气体,该气体经过压缩机后,在绝热压缩中转变为高温高压气体,进入到冷凝器中,经过定压冷凝转变为低温高压液体,一方面输出热水,一方面将热量传递给进入的冷水,后再次进入蒸发器定压吸收空气热能,转变为热蒸汽重复上述过程。
3.2 空气能热水系统的应用条件
空气能热水系统的应用受外界气候条件影响较大,因此,必须先进行酒店所处位置的地理、气候特点进行研究。全国建筑热工设计分区图将我国划分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区五类。如晋城地区处于寒冷地区,但归属暖温带半湿润大陆性季风气候区,受大陆性季风影响,四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,适合空气能热水系统的应用。
3.3 酒店空气能热水系统应用
酒店采取空气源热泵机组进行卫生热水供应、供暖、供冷等,根据酒店大小、客流量、热量需求等,选取合适数量的空气源热泵冷暖热水机组和一个主设备,进行冬季的供暖、夏季的制冷和一年四季的供热水需求。如酒店为中型接待酒店,客房数量130间,空调供应面积为4500m2,根据公共建筑单位面积空调负荷指标可知,酒店建筑热负荷指标为60~70w/m2,选取60w/m2,冷负荷指标为80~90w/m2,选取85w/m2,则酒店大致上冬季空调总热负荷为270kW,夏季空调总冷负荷为382.5kW,一年四季生活热水供应20~30吨/天,温度在45oC~55oC。
投入使用空气能热水系统,运行稳定且满足酒店需求。但由于外界环境对空气能热水系统的较大影响,如图3-1所示。
从图3-1所示,夏季,当外界温度在34oC以下时,制冷量下降趋势较为缓和,当外界温度在34oC以上时,制冷量下降明显。冬季,空气能受外界温度变化更加明显,温度越低,制热量越小,特别是0oC以下时,剧烈下降。
实际应用空气能热水系统可分为三种情况:
(1)春秋过渡季节仅需要提供生活热水
开启单独制取生活热水的空气能热水机组,通过空气热量的吸取来进行水加热,满足生活热水供应。
(2)夏季制冷同时提供生活热水
夏季天气炎热,需要开启冷水机组,并通过管道输送冷水至房间吸收热量,并通过机组本身的冷凝热回收提供生活热水。
3.4 实际运行节能效益分析
该类型的酒店采取空气能热水系统进行制冷、供暖和生活热水供应,根据实际运行情况,可以得出,春秋过渡季节供热水的4个月,每天供应25吨热水,耗电量312kWh/d,总计约3.7万kWh,夏季制冷、供热水的4个月内耗电量约2000度/天,总计24万kWh,冬季供暖、供热水的4个月内耗电量约3000度/天,总计36万kWh。将耗电量折合为标煤大致为257吨左右。
对比该类型的酒店全年采取电加热进行制冷、供暖和生活热水供应,可知只用于制冷、供暖年耗电320万kWh,加上供应生活热水,三项全年总消耗1291吨标煤。可见,空气能热水系统消耗能量更少、没有其他废气物排放,更加节能、环保,且空气能是可再生能源,经济性更好。
4、结语
酒店经营作为服务性行业,不仅要对顾客负责,也要对国家负责。在不断加强的环境保护,节能减排、低碳环保国际主题下,使用空气能热水系统才是符合未来发展主题的,具有相当大的发展前景,且能产生更大的经济效益,提高酒店竞争力。
参考文献
[1] 付百林;吴昊.空气源热泵应用原理及发展趋势[J].技术专题.2007年06期.
[2] 俞丽华.低温空气源热泵的现状与发展[J].建筑节能.2007年.
[论文摘要]:我国园林景观工程追求的是一种隽永含蓄、深逼空远的意境。目的在于增加园林的空间层次,使一幅幅画景不断地展现在游人面前。各景区、景点看似零散,实以因路为纽带,通过有意识的布局,有屡次、有节奏地展开,使游人充分感受园林艺术之美。本文针对我国园林景观工程的设计特点及质量控制进行了初步探讨。
中国山水画追求“咫尺之内而瞻万里之遥,方寸之中乃辨千寻之峻”。边走边赏边构思的民族传统的方法,表现在不受时间、空间的限制,任其高低远近、角度和视点的自由观察,集人自然之精美于方寸之中。中国山水园林犹如画幅一样,集大自然之精美于一园。在组织时间和空间的游览路线中,任其高低远近、角度和视点的转变,都观赏到如诗似画的园林景观。
一、园林绿化工程相对于一般建设工程的特点
1、往往作为附属配套工程出现,其规模较小,且工程量零星,工作面分散,大多要等待主体工程结束后才可进行施工,不利于施工组织、管理,进度控制;
2、它是一项综合性工程。需要各专业相互配合的综合建造技术,它从设计到施工阶段,都着眼于完工后的景观效果,总目标是创造良好的生态环境,创造具有园林意境园的绿色空间;
3、园林产品不仅追求功能价值,更讲究艺术性,其施工过程是一个艺术创造的过程,需要施工人员在充分体会设计理念前提下,发挥其创造力,筑造最佳的景观境界,而不能仅仅是按图施工,施工过程中存在大量的二次设计;
4、园林绿化工程特别足绿化种植工程具有很强的季节性,必须遵照植物的自然生态习性,选择最佳的施工时机。营造良好的植物景观,反之完全违背自然规律,耗费了大量的人力、物力、财力,并不一定能取得好的效果,得不偿失;
5、园林工程所用的材料,除了须符合有关的技术标准外,还要满足美观要求,如植物材料不仅规格符合设计要求,冠形、姿态还需具有观赏价值,才可作为工程材料使用;各种铺面材料除强度、规格符合规范要求外,色泽、纹理还应具有装饰、美观效果;
6、同林绿化工程作为一种室外工程,环境条件对其有较大的制约作用,连续阴雨、高温酷暑、严冬寒流等不利气候条件都会对其进度、质量、费用产生影响,具不可控性;
7、一般综合性的园林工程施工程序是,先理山水,改造地形。辟筑道路,铺装场地,营造建筑,构筑工程设施,后绿化种植,养护管理。
二、园林景观工程设计中的质量控制
目前在园林景观工程实施过程中,普遍推行了园林绿化工程项目监理,它一种高智能的技术服务,遵循科学准则,以科学态度,采用科学的方法进行工作,是园林绿化工程质量管理与控制的保障,为了更好地提高监理质量,要针对园林景观工程的特殊性,在其质量控制上有其侧重点:
1、控制要素:人、材料、机械、方法和环境五个方面,园林工程质量监控要着重这五个方面的工作,才能收到事半功倍的效果。首先,人的因素是影响园林工程质量的第一因素,园林工程的实施,往往不能按图纸生搬硬套,而需要通过管理者、技术人员、施工人员创造性的劳动,去实现设计的最佳理念与境界,因此监理工程师需要加强对相关技术人员、专业工种的资格审查工作:其次,材料因素是影响工程质量的基础因素,而园林工程材料种类繁多,而且新材料层出不穷,更拥有植物这种活体材料,对材料的质量控制除遵循一般建设项目控制原则、方法外,还要注重材料具有艺术价值,如对苗木质量的控制,工程所用植物,除品种、规格应符合设计要求,还要满足人们的审美需求,孤植树尤应注意树型、姿态观赏性要强,列植树要高度、姿态较为均匀,监理工程师须严格把关,不合格的植物材料坚决不能使用:影响工程质量的“方法”指的是施工过程中所采取的技术方案、施工工艺、组织措施、检测手段、施工组织设计等,监理工程师应从施工准备阶段审批施工组织设计开始进行监控,施工组织设计应符合以下条件:针对工程实际。从不同专业出发全面分析,综合考虑,技术可行,经济合理,工艺先进,措施得力,操作方便。尤其要注意其中是否报包含反季节栽植措施、苗木养护计划措施等的审核;对专业性较强的分部工程,如假山、喷泉、园林建筑、广场铺装等还应编制专项施工方案,审批后才可付诸实施:经在实施过程中,监督施工单位严格按审批过施工组织设计实施,确保工程质量;再次,园林工程机械、机具是影响工程质量不可疏忽的因素,主要分为:园林土方工程机械、种植养护工程机械、混凝土机械、起重机械等几大类,作为监理工程师,应以园林施工机具的型号、机械设备的主要性能参数,以及使用方法、操作技术作为控制要点;最后,环境是影响园林工程质量的客观因素,园林工程的建设发生在室外露天,工程地质、水文、气象等自然环境因素对其产生较大的制约作用,尤其是夏季高温暑热、冬季寒流、干旱、反季节施工等将对绿化种植工程质量产生极大影响,监理工程师应要求施工单位结合工程特点和当地气象条件,预见不利环境因素对工程质量的影响,在施工方案中就制定有效对策,避免不利情况发生时,措手不及。影响工程质量:又如不同的植物品种所适应的土壤ph值相差很大,监理工程师在监理过程中应根据土壤检测报告,要求施工单位针对性地换土或对土壤进行改良,保证植物的生态要求和土壤的生态特性统一起来,植株才能长势良好,提高绿化工程质量。
2、园林工程施工阶段质量控制的依据是设计图纸及验收规范等,园林绿化工程讲究艺术性,而某些方面施工图纸不能完全表达,设计者可能只提供其设计意图,要达到的景观效果的文字表述,具体实施时,还需要通过施工技术人员在完全理解设计意图的基础上,继续深化设计,因此监理工程师需要深入下去,跟随设计思路,深刻领会设计精髓。同时帮助施工方制订施工预案,并取得业主、设计单位的认可,最终实现设计的理念与境界。如中国园林中广泛应用的假山、置石,体现了“体现了虽由人做,宛自天开”的艺术境界,一般设计图纸中只提供假山定位、大概体量、石材质地等信息,监理工程师应要求施工单位制定专项方案指导施工,施工中把好艺术观,使其施工始终应贯彻设计意图,又要有所创新,而不只是照搬图纸,以取得最佳的环境艺术效果;类似工作在不规则自然种植、自然式水景、园路工程、雕塑装饰等施工中大量存在,均应列入监理工程师质量控制的重点内容;园林建设工程质量控制标准是质量控制的重要依据,但目前管内尚没有一个全面系统、独立完整的园林建设工程质量控制标准,1999年建设部的《城市绿化工程施工及验收规范》和各地区绿化工程施工、验收规范一定程度上替代了园林工程质量标准,但其主要是绿化工程。少量涉及园林古建、假山叠石、园林养护工程,园林土建内容很少。在监理实践中通常参考执行建设部颁布的《工程建设标准强制性条文》(房屋建筑部分),但参考执行到什么程度,哪些适用,哪些不适用,没有统一的规定,没有法规依据,不具权威性,不便于质量标准的贯彻落实,这种局面迫切需要改变,尽快制定出够反映园林建设分散性、综合性、艺术性强等特点的工程质量标准,以提高园林建设工程质量,促进园林行业发展。
3、园林工程质量控制应贯彻“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的原则,针对园林绿化工程的特点,结合监理规划的要求,制定质量控制的实施细则,以预控为重点,对施工阶段采取定期、不定期的巡视、平行检验、旁站等控制手段及方法控制影响工程质量的不利因素。